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Subblock Decision Feedback Joint Detector

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018425D
Original Publication Date: 2002-Jun-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 3 page(s) / 270K

Publishing Venue

Siemens

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Jürgen Vollmer: AUTHOR

Abstract

Die bekannten Joint Detection (JD) Algorithmen (Zero Forcing/MMSE) sind für CDMA Systeme besonders geeignet, da sie die „Inter-Symbol Interference (ISI)“ und „Multi-Access Interference (MAI)“ zum größten Teil eliminieren zu können. Das Problem des JD Empfängers ist die dazu notwendige hohe Rechenleistung. Bei hohen Datenraten kann diese von für Mobiltelefone geeigneten Signalprozessoren nicht erbracht werden und eine Realisierung als Spezialhardware ist ebenfalls aufwendig.

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Subblock Decision Feedback JointDetector

Idee: Jürgen Vollmer, Bocholt

Information / Kommunikation

Die  bekannten  Joint  Detection (JD) Algorithmen(Zero  Forcing/MMSE)  sind  für  CDMA Systemebesonders geeignet, da sie die „Inter-SymbolInterference (ISI)“  und  „Multi-Access  Interference(MAI)“ zum größten Teil eliminieren zu können. DasProblem des JD Empfängers ist die dazu notwendigehohe Rechenleistung. Bei  hohen  Datenraten  kanndiese von für Mobiltelefone geeignetenSignalprozessoren nicht  erbracht  werden  und  eineRealisierung als Spezialhardware ist ebenfallsaufwendig.

Bekannte Methoden zur Reduzierung des Aufwandskonzentrieren sich auf Näherungen der im JDAlgorithmus auftretenden Matrixinversion durch

•   Ausnutzung von Symmetrien derKorrelationsmatrix (approximierter Cholesky,Fourier Methode)

•   Nichtbeachtung von Codes (Partial JD)

Die Idee besteht darin, anstatt wie beim Standard JDdas aus der Systembeschreibung resultierendeGleichungssystem direkt mit mathematischenVerfahren zu lösen, zunächst die Struktur ausnachrichtentechnischer  Sicht  zu  betrachten.  Dabeiwird ausgenutzt, dass alle Impulsantworten faktischvon endlicher Dauer sind und nur innerhalb dieserDauer  ein  Datensymbol  auf  andere DatensymboleEinfluss haben kann. Darauf basierend wurde eineneue Detektorstruktur abgeleitet. DieDatenrückkopplung geschieht  nicht  wie  bei  dembekannten JD Decision Feedback in einer Schleifehinter dem Detektor. Statt dessen werden die Werteam Eingang des Detektors vom Einfluss der vorherdetektierten Daten befreit (siehe Bild 1).

Das System der Übertragungsgleichungen wird nichtwie beim JD in einem Stück berechnet. Statt dessenwird  nur  ein  Teil  des Datenvektors (Subblock)detektiert und das Ergebnis bei der Berechnung desnächsten Teilvektors verwendet (DecisionFeedback).  Daher  soll  der  neue  Algorithmus als"Subblock Decision-Feedback (SDF) Joint DetectionAlgorithmus" bezeichnet werden. Trotz derReduktion des Gleichungssystems wird wie beim JDsowohl ISI als auch MAI herausgerechnet und dieSymbole dieses Blocks zusammen (Joint) detektiert.

Für  ein  Beispiel  (TD-SCDMA) ergab  sich  eineReduzierung  der  arithmetischen  Operationen  aufrund ein Viertel im  Vergleich  zum  JD.  Außerdemkönnen über 80% dieser Operationen einfach in HWimplementieren werden.

Beschreibung der Idee:

Die bekannte Systembeschreibung für einen Daten-block lautet

(1)

Es werden   K    Codes pro Burst übertragen, pro Codeund Datenblock   N   Symbole und der Spreizfaktor ist

Q   . Die Dauer der Kanalimpulsantwort ist   W    maldie Chipdauer   c

0

n

d

Ae  +



=

T   . Das Gleichungssystem (1) kann

m

n

m

n

1

M

0

m

0

n

d

B

e

+

-



= 

-

=

{ }

N

,

,...

1,0n ˛   ,   ( )

= Ø ø

Q

1

W

QM -

+

=

Ein  Vektor   ( )

ne      hat   Q     und   ( )nd       K   Elemente,

und die Dimension von   ( )

nB     ist   ( )

K

Q·   .

Die  Idee  soll  am  Beispiel  von  TD-SCDMA  mit

2M =    betrachtet werden (TD...